掃頻振動疲勞
關注創建者：Leon_sun 創建時間：2020-03-17
掃頻振動疲勞的視頻教程
正弦掃頻+定頻+多軸+PSD新能源汽車電池包Hyperworks+Ncode國標振動疲勞仿真分析教程
此課程是對振動疲勞分析的總結，詳細介紹了新能源汽車電池包在GB31467.3及其修正部分中第三部分要求的PSD振動疲勞、正弦掃頻振動疲勞、多軸振動疲勞及定頻振動疲勞的仿真方法。其中GB要求的有PSD振動疲勞、正弦掃頻及多軸振動疲勞，定頻部分車企一般作為對標分析的一部分。通過課程讓大家了解各種振動疲勞仿真分析的方法以及各種方法的異同，同時給企業人員選擇振動標準時有個參考依據。
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hypermesh+optistruct 新能源電池包掃頻振動疲勞
hypermesh+optistruct 新能源電池包掃頻振動疲勞 材料定義 工況定義 輸出設置 等....... 附件模型自行下載練習：sweep_fatigue_demo.fem
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Abaqus-fesafe隨機振動疲勞+熱疲勞
（20180610） 后期會補充相關掃頻振動、瞬態疲勞，熱疲勞等等，價格會隨著內容的補充而調整，望諒解。 有什么問題歡迎在視頻下方評論處留言，我會一一回復或者錄制答疑視頻集中講解（由于精力有限，不接受私信答疑或者QQ答疑，需要詳細咨詢的可以通過技術協作或者付費答疑的形式進行一對一服務）
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掃頻振動疲勞的實例教程
正弦掃頻振動疲勞分析。在hyperworks中的optistruct模塊中進行頻率響應分析得到的h3d結果文件，將其導入到ncode軟件中完成正弦掃頻振動疲勞壽命分析。
平板有限元模型
頻率響應分析（頻率為20Hz位移云圖）
正弦掃頻輸入
損傷云圖
壽命云圖
具體操作步驟文件及相關模型文件見附件。
展開 NcodeDesign-life可結合Nastran對試件進行疲勞可靠性仿真分析，通過導入有限元分析結果和載荷時間歷程文件,即可得到試件在循環載荷作用下的壽命圖。先通過Nastran施加強制位移計算頻率響應，將頻率響應的輸出結果作為Ncode計算的輸入文件，賦予掃頻激勵、材料E-N曲線與求解器參數后進行計算，輸出的結果使用Hyperview進行后處理顯示。
4.1掃頻振動疲勞分析
約束橫梁與前縱梁連接點123456自由度,分別在X、Y、Z三個方向加載單位載荷的強制位移,得到計算結果后，導入Ncode進行疲勞分析。疲勞分析包含X、Y、Z三個方向，每個方向掃頻1-100-1（Hz）,速率為20次/小時,各方向掃頻加速度均為1G；每個方向循環900次，一共循環2700次。
設置好的Ncode計算流如圖12所示。
Feinput模塊輸入文件為Nastran結果文件，激勵為掃頻振動激勵VibrationGenerator模塊，求解器為VibrationAnalysis模塊，Feoutput為結果輸出模塊。分別對X、Y、Z方向依次進行計算，從而得到輸出結果。結果為疲勞損傷值，當損傷值大于1時，表示在掃頻工況下，有發生疲勞破壞的風險，此時結構若發生破壞，則振動疲勞是發生失效的主要原因。
4.2結果與結論
各方向振動疲勞結果輸出后，在后處理軟件Hpyerview中顯示，統計出結果如表5所示。
詳細的疲勞損傷云圖如圖13所示，從左至右依次為X向、Y向、Z向。
云圖顯示的損傷值最大位置與路試發生開裂的位置一致，結果對比如圖14所示。這表明了計算的準確性。由掃頻振動疲勞分析結果可以判斷，開裂原因即為疲勞損傷，而非強度問題。
展開 那么今天就先從《 OptiStruct 中的掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞》開始我們的專題第一講吧。
振動疲勞相對于靜態工況和瞬態工況的疲勞在OptiStruct中定義的主要區別在于：
?n 載荷曲線（FATLOAD）
? 疲勞控制參數的差異（FATPARM）
其他關于材料 SN 曲線及疲勞分析單元 (FATDEF) 的定義與靜態/瞬態工況分析相同，這里就不贅述了。
本期我們就來詳細介紹 FATLOAD，FATPARM 這兩部分~
1. 掃頻/定頻疲勞
掃頻以及定頻疲勞在 2017.2 版本中僅支持單軸疲勞，疲勞分析支持實體和殼單元，可以做 SN/EN疲勞。
1）卡片相關
FATLOAD
在原來的卡片的基礎上，加上SWEEP關鍵字，掃頻速度（SR）以及掃頻單位（按Hz/倍頻掃）。當SR=0，表示定頻疲勞，此時頻率為FREQ（i）中的第一個頻率。需要注意的是在掃頻/定頻疲勞中，一個FATEVNT中僅支持單個FATLOAD，不支持應力疊加。
FATPARM
同樣加上SWEEP 關鍵字，NF/DF 指定參與掃頻的頻率個數/增量；如果當前取到的頻率點沒有對應的應力結果，則用前后的頻率結果進行插值得到其應力。如果定義了NF則忽略DF。STSUBID指定靜力工況，用于引入平均應力。
2）損傷/壽命計算
a、定頻疲勞的損傷計為損傷量和總時長的乘積。
's o 損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的 SN 曲線確定在定頻疲勞中 FATSEQ 直接指定T(總時長)
b、掃頻疲勞的損傷則是計算頻率段內各采樣頻率上的損傷（=單循環損傷*循環次數），然后再疊加。
從上面的定義可知，重點在于確定循環次數以及單次循環的損傷量。
單次循環的損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的SN曲線確定。
展開 參考文獻
機械振動與沖擊分析[M]. Christian Lalanne
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研討會簡介：
車燈在路面顛簸、發動機激勵下易出現支架斷裂、焊點疲勞等問題，是汽車可靠性開發的重點。本次 ANSYS 車燈振動疲勞分析研討會，圍繞輸入數據規范、核心分析方法、仿真結果解讀及工程優化建議四大模塊展開教學，幫助工程師快速掌握從數據準備到方案迭代的全流程仿真技能，高效解決車燈振動疲勞失效難題。
適合人群:
汽車車燈、電子電器行業的結構仿真工程師、可靠性工程師
電池包是新能源汽車的關鍵零部件，其耐久性影響著新能源汽車整體的可靠性，按照國標GB/T31467.3-7.1振中的要求，電池包需要在振動試驗臺上進行三個方向上疲勞耐久，測試從Z軸開始，然后是Y軸，最后是X軸。每個方向的測試時間是21個小時。
本文基于某車型動力電池包，使用
Hypermesh-Optistruct-Ncode聯合仿真分析手段，進行隨機振動疲勞分析。按照振動臺架邊界條件進行工況設置
參考文獻
機械振動與沖擊分析[M]. Christian Lalanne
利用Hypermesh中Opstruct模塊求解模態分析，并在模態分析的基礎之上，依次建立掃頻分析和隨機振動分析。動剛度分析（模態法、直接法）。
在第一部分的文章中（如果還沒有看第一部分，請查看上篇文章），討論了一種計算疲勞損傷的方法，以及如何將其應用于隨機振動載荷歷程。在這篇中，將通過使用第一部分中解釋的方法進行一個示例計算。另外討論一些其他方法，這些方法可以與隨機響應的結果產生更好的相關性。
使用第一部分中的方法所需的數據如下：
1）均方根（1sigma）應力。這是有限元分析的直接輸出結果，用于計算2sigma和3sigma
在疲勞分析過程中，首先收集并模擬實際工作環境中可能遇到的振動譜，結合PCB-IC板的結構特性和材料行為，通過PSD掃頻方式進行隨機振動疲勞分析，識別板上可能存在的疲勞熱點區域，以指導結構改進。
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener
<p>Optistruct 2020正弦掃頻疲勞分析</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="【OptiStruct要領】掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞" data-link="https://blog.altair.com.cn/article.html?id=
摘 要：掘進機截割過程易受到強沖擊載荷而導致回轉臺產生振動疲勞現象，對作業的可靠性和穩定性影響較大。經分析掘進機回轉臺的作業原理，依據Palmgram-Miner疲勞判斷法則，利用ANSYS仿真軟件對回轉臺振動疲勞情況進行分析。結果表明：回轉臺X軸向的振動對回轉臺疲勞損傷影響較大，通過減振能夠較好的提升回轉臺的整體壽命；回轉臺與油缸連接的4個銷軸位置易產生疲勞損壞現象，最小循環載荷為38 965
